DE102008010555A1 - Method for controlling internal-combustion engine operated with e.g. gasoline/ethanol fuel mixture, involves obtaining coefficient pair from protic fuel coefficient and oxygen demand coefficient and deducing control parameters for engine - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine mit einem ersten Kraftstoff und einem zweiten Kraftstoff oder mit einem Kraftstoffgemisch aus einem ersten und zumindest einem zweiten Kraftstoff betrieben wird, wobei die Brennkraftmaschine einen Kraftstoffsensor zur Bestimmung von Kraftstoffeigenschaften, eine Kraftstoff-Dosiereinrichtung, eine Vorrichtung zur Bestimmung der zugeführten Luftmenge und zumindest eine Abgassonde in einem Abgaskanal aufweist.The The invention relates to a method for controlling an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine with a first fuel and a second fuel or with a fuel mixture of a first and at least a second fuel is operated, wherein the Internal combustion engine, a fuel sensor for determining fuel properties, a fuel metering device, a device for determination the amount of air supplied and at least one exhaust gas probe having in an exhaust passage.
Brennkraftmaschinen auf der Basis von Otto-Motoren werden allgemein mit Kraftstoff aus Kohlenwasserstoffen aus fossilen Brennstoffen auf Basis von raffiniertem Erdöl betrieben. Zu diesem Kraftstoff wird vermehrt aus nachwachsenden Rohstoffen (Pflanzen) erzeugter Alkohol, beispielsweise Ethanol oder Methanol, in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen beigemengt. In den USA und Europa wird oft eine Mischung aus 75–85% Ethanol und 15–25% Benzin unter dem Markennamen E85 eingesetzt. Die Brennkraftmaschinen sind so ausgelegt, dass sie sowohl mit reinem Benzin als auch mit Mischungen bis hin zu E85 betrieben werden können; es sind auch Konzepte bekannt, nach denen die Brennkraftmaschine bis hin zu wasserhaltigem E100 betreibbar ist. Dies wird mit „Flex-Fuel-Betrieb" bezeichnet. Für einen sparsamen Betrieb mit einem geringen Schadstoffausstoß bei gleichzeitig hoher Motorleistung müssen die Betriebsparameter im Flex-Fuel-Betrieb an die jeweilig vorliegende Kraftstoff-Mischung angepasst werden. Beispielhaft liegt ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoff-Verhältnis bei 14,7 Gewichtsanteilen Luft pro Anteil Benzin vor, bei Verwendung von Ethanol muss jedoch ein Luftanteil von 9 Gewichtsanteilen eingestellt werden. Weiterhin unterscheiden sich Kraftstoffgemische unterschiedlicher Zusammensetzung deutlich in ihrem Zündverhalten.Internal combustion engines On the basis of gasoline engines are generally fueled Hydrocarbons derived from fossil fuels based on refined Operated oil. To this fuel is increasingly off renewable raw materials (plants) produced alcohol, for example Ethanol or methanol, in different mixing ratios added. In the US and Europe is often a mix of 75-85% Ethanol and 15-25% gasoline used under the brand name E85. The internal combustion engines are designed so that they are both pure Gasoline can also be operated with mixtures up to E85; There are also known concepts according to which the internal combustion engine is operable to hydrous E100. This is called "flex-fuel operation" designated. For economical operation with low pollutant emissions At the same time high engine power must be the operating parameters in flex-fuel operation to the respective existing fuel mixture be adjusted. By way of example, there is a stoichiometric air / fuel ratio at 14.7 parts by weight of air per part of gasoline before use ethanol, however, requires an air content of 9 parts by weight become. Furthermore, fuel mixtures differ different Composition clearly in their ignition behavior.
Über das Zusammenspiel von Sensoren werden die momentane Kraftstoffzusammensetzung vor dem Einspritzzeitpunkt und die momentane Abgaszusammensetzung, also der Sauerstoff-Partialdruck im Abgas, bestimmt und an die Steuerelektronik der Brennkraftmaschine weiter geleitet. Auf Basis der so ermittelten Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs wird die Verbrennung der Brennkraftmaschine, insbesondere über die Einstellung des günstigsten Luft-/Kraftstoffverhältnisses, optimiert.about The interaction of sensors becomes the instantaneous fuel composition before the injection time and the instantaneous exhaust gas composition, So the oxygen partial pressure in the exhaust gas, determined and to the control electronics the internal combustion engine passed on. Based on the thus determined Composition of the fuel mixture will burn the Internal combustion engine, in particular via the setting of most favorable air / fuel ratio, optimized.
Zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs werden unterschiedliche Kraftstoffartensensoren, auch als „fuel composition sensors" bezeichnet, eingesetzt. Kraftstoffartensensoren nutzen die unterschiedlichen Eigenschaften von Alkohol und Benzin zur Bestimmung der Kraftstoffzusammensetzung. So ist beispielsweise Ethanol ein protisches Lösemittel, welches Wasserstoffionen enthält und eine große, jedoch vom Wassergehalt abhängige, Dielektrizitätskonstante aufweist. Benzin hingegen ist ein aprotisches Lösemittel mit einer kleinen Dielektrizitätskonstanten. Darauf basierend gibt es Kraftstoffartensensoren, welche die Kraftstoffzusammensetzung anhand der dielektrischen Eigenschaften des Kraftstoffgemischs bestimmen. Andere Kraftstoffartensensoren nutzen die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit, die unterschiedliche Wärmekapazität oder die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der Kraftstoffe, wie beispielhaft die unterschiedlichen Brechungsindices.to Determining the composition of the fuel mixture will be different Fuel type sensors, also called "fuel composition sensors" designated used. Fuel type sensors use the different ones Properties of alcohol and gasoline for determination of fuel composition. For example, ethanol is a protic solvent, which contains hydrogen ions and a large, however, dependent on the water content, dielectric constant having. Gasoline, on the other hand, is an aprotic solvent with a small dielectric constant. Based on that There are fuel type sensors which determine the fuel composition determine the dielectric properties of the fuel mixture. Other fuel type sensors use the different electrical Conductivity, the different heat capacity or the different optical properties of the fuels, for example the different refractive indices.
In
der
Nachteilig ist hierbei, dass die Dielelektrizitätskonstante und die elektrische Leitfähigkeit des Kraftstoffs stark durch protische Beimischungen beeinflusst wird. So kann beispielsweise ein über die Kapazität oder die Leitfähigkeit des Kraftstoffgemischs ermittelter Ethanolgehalt durch die große Wasserempfindlichkeit der Messung stark fehlerbehaftet sein. Weiterhin können Additive im Benzin, beispielsweise das als Klopfschutzmittel eingesetzte Methyl-tert-Butylether (MTBE) oder höher Alkohole, eine quantitative Bestimmung beispielsweise eines Ethanolgehaltes erschweren.adversely Here is that the dielectric constant and the electrical conductivity of the fuel strongly by protic Admixtures is influenced. For example, an over the capacity or conductivity of the fuel mixture determined ethanol content by the high water sensitivity of Measurement must be strongly faulty. Furthermore, additives in gasoline, for example, used as a knocking agent Methyl tert-butyl ether (MTBE) or higher alcohols, one make it difficult to quantitatively determine, for example, an ethanol content.
Die Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs anhand des Brechungsindexes oder der Wärmekapazität wird aus Kosten- und Robustheitsgründen heute kaum eingesetzt.The determination of the composition of the fuel mixture based on the refractive index or The heat capacity is hardly used today for cost and robustness reasons.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine zuverlässige Einstellung der Betriebsparameter einer Brennkraftmaschine bei Verwendung von Kraftstoffgemischen aus zumindest zwei Kraftstoffen ermöglicht.It It is an object of the invention to provide a method which a reliable adjustment of the operating parameters of a Internal combustion engine when using fuel mixtures of at least allows two fuels.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass aus einem Signal des Kraftstoffsensors ein protischer Kraftstoffbeiwert bestimmt wird und dass aus der der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmenge, der zugeführten Kraftstoffmenge und dem Signal der Abgassonde ein Sauerstoffbedarf-Beiwert bestimmt wird und dass aus dem protischen Kraftstoffbeiwert und dem Sauerstoffbedarf-Beiwert Beiwertpaare gebildet werden und dass aus den Beiwertpaaren Steuerungsparameter für die Brennkraftmaschine abgeleitet werden.The The object of the invention is achieved in that from a Signal of the fuel sensor determines a protic fuel coefficient is and that supplied from the internal combustion engine Air volume, the amount of fuel supplied and the signal the exhaust gas probe an oxygen demand coefficient is determined and that from the protic fuel coefficient and the oxygen demand coefficient Coefficient pairs are formed and that of the pairs of coefficients control parameters are derived for the internal combustion engine.
Der protische Beiwert ist abhängig von den in dem Kraftstoff/Kraftstoffgemisch vorhandenen Anteilen an funktionellen Gruppen, aus denen Wasserstoffionen als Protonen abgespalten, also dissoziiert, werden können. So ist Wasser eine Brönsted-Säure und kann in Protonen und Hydrodroxylionen dissoziieren und starke Wasserstoffbrücken bilden. Auch Alkohole wie Methanol und Ethanol zeigen ebenfalls die Tendenz zur Wasserstoffbrückenbildung und einen im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen hohen Dissoziationsgrad, der jedoch geringer ist als der des Wassers.Of the protic coefficient is dependent on those in the fuel / fuel mixture existing portions of functional groups that make up hydrogen ions split off as protons, so they can be dissociated. So water is a Brönsted acid and can be used in Protons and hydrodroxyl ions dissociate and strong hydrogen bonds form. Alcohols such as methanol and ethanol also show the tendency for hydrogen bonding and an im Compared to hydrocarbons high degree of dissociation, however less than that of the water.
Je höher der Anteil an polaren und protischen Hydroxylgruppen im Kraftstoff/Kraftstoffgemisch ist, desto höher ist, bedingt durch Wasserstoffbrückenbildung, dessen Verdampfungsenthalphie. Da das Verdampfungsverhalten des Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs maßgeblich dessen Zündeigenschaften beeinflusst, dient der protische Beiwert primär der Einstellung von Zündungsparametern und dem Abruf von möglichen Zusatzmaßnahmen für den Motorstart, wie der Zudosierung von Sekundärkraftstoff oder der Kraftstoffvorwärmung. Neben den Informationen zum Verdampfungsverhalten ergänzt der protische Kraftstoffbeiwert Informationen zum Heizwert und zum Luftbedarf des Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs.ever higher the proportion of polar and protic hydroxyl groups in the fuel / fuel mixture, the higher is conditional by hydrogen bonding, its enthalpy of vaporization. Since the evaporation behavior of the fuel / fuel mixture significantly influences its ignition properties, the protic coefficient is primarily used for the setting of Ignition parameters and the retrieval of possible Additional measures for starting the engine, such as metering of secondary fuel or fuel preheating. Next the information on the evaporation behavior complements the protic fuel coefficient Information on calorific value and air requirement of the fuel / fuel mixture.
Der Sauerstoffbedarf-Beiwert beschreibt in erster Linie den Luftbedarf und das günstigste Luft-/Kraftstoff-Verhältnis, lässt aber auch Rückschlüsse auf den Heizwert des eingesetzten Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs zu.Of the Oxygen demand coefficient primarily describes the air requirement and the most favorable air / fuel ratio, But also lets conclusions on the Calorific value of the fuel / fuel mixture used.
Da sich die Beiwerte in ihrem Informationsgehalt ergänzen beziehungsweise teilweise überlappen, lassen sich durch Bildung entsprechender Beiwertpaare die wichtigsten Eigenschaften und das Brennverhalten eines Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs durch den protischen Kraftstoffbeiwert und den Sauerstoffbedarf-Beiwert eindeutig klassifizieren. Eine genaue Analyse der Kraftstoffzusammensetzung, beispielsweise der Bestimmung des Ethanol-Gehaltes eines Benzin-/Ethanol-Kraftstoffgemischs, entfällt. Da sich die Informationen der beiden Beiwerte ergänzen beziehungsweise teilweise überlappen, können die der Bildung der Beiwerte zugrunde liegenden Messwerte fehlerbehaftet sein, was kostengünstige Sensoren ermöglicht.There the coefficients complement each other in their information content or partially overlap, can be through Forming corresponding coefficient pairs the most important properties and the burning behavior of a fuel / fuel mixture the protic fuel coefficient and the oxygen demand coefficient clearly classify. A detailed analysis of the fuel composition, for example, the determination of the ethanol content of a gasoline / ethanol fuel mixture, eliminated. Since the information of the two coefficients complement or partially overlap, may be the basis of the formation of the coefficients Measurements may be buggy, resulting in low cost sensors allows.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvarianten des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass aus dem Signal der Abgassonde ein Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert des Kraftstoffs oder Kraftstoffgemischs bestimmt wird und dass aus dem protischen Kraftstoffbeiwert, dem Sauerstoffbedarf-Beiwert und dem Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert Beiwerttripel gebildet werden und dass aus den Beiwerttripeln Steuerungsparameter für die Brennkraftmaschine abgeleitet werden.Corresponding a particularly preferred embodiment variants of the method it can be provided that from the signal of the exhaust gas probe Carbon-to-hydrogen ratio of the fuel or fuel mixture is determined and that from the protic Fuel coefficient, the oxygen demand coefficient and the carbon-hydrogen ratio coefficient Beverage triplets are formed and that from the triplers control parameters are derived for the internal combustion engine.
Der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert beinhalten Informationen über das Kohlenstoff- zu Wasserstoff-Verhältnis in dem Kraftstoff/Kraftstoffgemisch und lässt Rückschlüsse auf dessen Heizwert und Brennverhalten zu. Durch die im Vergleich zu Kohlenstoff schnellere und komplette Oxidation von Wasserstoffanteilen können sich Kraftstoffe/Kraftstoffgemische mit glei chem Sauerstoffbedarf, aber unterschiedlichem Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis, in ihrer Reaktionskinetik und Reaktionsenthalphie unterscheiden. Der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert ergänzt somit die Informationen des protischen Kraftstoffbeiwerts und des Sauerstoffbedarf-Beiwerts.Of the Carbon-to-Hydrogen Ratio includes information about the carbon to hydrogen ratio in the fuel / fuel mixture and lets you draw conclusions about its calorific value and burning behavior too. Due to the faster compared to carbon and complete oxidation of hydrogen shares can fuels / fuel mixtures with similar oxygen demand, but different carbon-to-hydrogen ratio, differ in their reaction kinetics and reaction enthalpy. The carbon-hydrogen ratio added Thus, the information of the protic fuel coefficient and the Oxygen Demand-adjustment factor.
Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass der protische Kraftstoffbeiwert über eine Messung der Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs oder des Kraftstoffgemischs bestimmt wird. Die Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten von Kraftstoffen/Kraftstoffgemischen mit entsprechenden Kraftstoffartensensoren, beispielsweise zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Ethanol, ist bekannt. Dabei sind jedoch genau messende und entsprechend teure Kraftstoffartensensoren vorzusehen, um die benötigte genaue Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs zu ermöglichen. Durch die Bildung der Beiwertpaare beziehungsweise der Beiwerttripel kann die Genauigkeit der bestimmten Dielektrizitätskonstanten des Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs geringer ausfallen, was den Einsatz kostengünstiger Kraftstoffartensensoren ermöglicht.It can preferably be provided that the protic fuel coefficient is determined via a measurement of the dielectric constant of the fuel or of the fuel mixture. The determination of the dielectric constants of fuel / fuel mixtures with corresponding fuel type sensors, for example for determining the composition of a fuel mixture of gasoline and ethanol, is known. However, exactly metering and correspondingly expensive fuel type sensors are to be provided in order to to allow the needed accurate determination of the composition of the fuel mixture. By forming the coefficient pairs or the coefficient triplets, the accuracy of the specific dielectric constant of the fuel / fuel mixture can be lower, which enables the use of cost-effective fuel type sensors.
Wie
aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich ist, korreliert die Dielektrizitätskonstante
und damit der protische Kraftstoffbeiwert mit wesentlichen Kraftstoffeigenschaften.
So hat Benzin eine Dielektrizitätskonstante von 2 und eine
Verdampfungswärme von 440 kJ/kg. Ethanol E100 und Methanol
zeigen bei ähnlichen Dielektrizitätskonstanten
(25 beziehungsweise 30) ähnliche Verdampfungswärmen
(910 kJ/kg beziehungsweise 850 kJ/kg), während Wasser bei
einer Dielektrizitätskonstanten von 88 eine Verdampfungswärme
von 2250 kJ/kg aufweist. Ein Kraftstoffgemisch aus 85% Ethanol und
15%Benzin (E85) hat bei einer Dielektrizitätskonstanten
von 21 eine Verdampfungswärme von 840 kJ/kg.
Diese Korrelation ermöglicht es, aus der bestimmten Dielektrizitätskonstanten auf die Verdampfungswärme und somit zum Beispiel auf die Zündeigenschaften des Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs zu schließen, ohne die genaue Kenntnis der Zusammensetzung des Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs. Eine Auflösung der Beiträge von H2O, CH3OH und C2H5OH und somit eine Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs ist nicht notwendig.This correlation makes it possible to deduce from the determined dielectric constant the heat of vaporization and thus, for example, the ignition properties of the fuel / fuel mixture, without the exact knowledge of the composition of the fuel / fuel mixture. A resolution of the contributions of H 2 O, CH 3 OH and C 2 H 5 OH and thus a determination of the composition of the fuel mixture is not necessary.
Wie die Tabelle weiterhin zeigt, korreliert die Dielektrizitätszahl mit dem Heizwert und mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis beziehungsweise dem berechneten Sauerstoffbedarf, so dass aus der Dielektrizitätszahl beziehungsweise dem daraus gebildeten protischen Kraftstoffbeiwert auch Rückschlüsse auf den Heizwert und den Luftbedarf des Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs gezogen werden können.As the table further shows correlates the relative permittivity with the calorific value and with the air / fuel ratio or the calculated oxygen demand, so that from the Dielectric constant or the resulting protic fuel coefficient also conclusions on the calorific value and the air requirement of the fuel / fuel mixture can be pulled.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvarianten der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Sauerstoffbedarf-Beiwert bei stabilen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine durch Einregelung auf den stöchiometrischen Lambdawert aus der Lambdaregelung bestimmt wird. Dabei sind die benötigte Luft- und Kraftstoffmenge genau bekannt. Der Sauerstoffbedarf-Beiwert bestimmt die Einstellung eines abgas- und verbrauchsoptimierten Motordauerbetriebs unter Berücksichtigung der Abgasrückführung.Corresponding A preferred embodiment of the invention may be provided that the oxygen demand coefficient at stable Operating conditions of the internal combustion engine by regulation the stoichiometric lambda value from the lambda control is determined. Here are the required amount of air and fuel known exactly. The oxygen demand coefficient determines the setting an exhaust and consumption-optimized engine continuous operation under Consideration of exhaust gas recirculation.
Ist es vorgesehen, dass der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert bestimmt wird, indem als Abgassonde eine Breitband-Lambdasonde verwendet wird und dass der Abgassonde zumindest zeitweise unverbrannter oder teilverbrannter Kraftstoff oder unverbranntes oder teilverbranntes Kraftstoffgemisch zugeführt wird und dass aus der Krümmung der Kennlinie der Abgassonde im Fettbereich der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert als relatives molekulares Kohlenstoff- zu Wasserstoff-Verhältnis bestimmt wird, so kann der Kraftstoff beziehungsweise das Kraftstoffgemisch über eine Beiwerttripel beschrieben werden. Der unverbrannte Kraftstoff beziehungsweise das unverbrannte Kraftstoffgemisch kann durch einen temporär stark angefetteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine oder durch Nacheinspritzen von Kraft stoff/Kraftstoffgemisch oder durch eine Testeinspritzung während eines Schubbetriebs an die möglichst motornah verbaute Breitband-Lambdasonde gelangen.is it provided that the carbon-to-hydrogen ratio coefficient is determined by using as exhaust gas a broadband lambda probe and that the exhaust gas probe at least temporarily unburned or partially combusted fuel or unburned or partially burned Fuel mixture is supplied and that from the curvature the characteristic of the exhaust gas probe in the fat region of the carbon-hydrogen ratio coefficient as a relative molecular carbon to hydrogen ratio is determined, so the fuel or the fuel mixture over a value triplets are described. The unburned fuel or the unburned fuel mixture can by a temporarily strongly enriched operating condition of the internal combustion engine or by injecting fuel / fuel mixture or by a test injection during a pushing operation to the broadband lambda probe installed as near as possible to the engine reach.
Entsprechend einer alternativen Ausgestaltungsvarianten der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert bestimmt wird, indem als Abgassonde eine Breitband-Lambdasonde verwendet wird und dass der Abgassonde zumindest zeitweise unverbrannter oder teilverbrannter Kraftstoff oder unverbranntes oder teilverbranntes Kraftstoffgemisch zugeführt wird, dass über die eingestellte Temperatur von vorzugsweise 650°C die Abgassonde periodisch eine vollständige Oxidation des Wasserstoffs und eine teilweise Oxidation des Kohlenstoffs in der Messkammer der Abgassonde ermöglicht, und auf eine hohe Temperatur von vorzugsweise 850°C eingeregelt wird und dass der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert aus dem Unterschied des Pumpstroms bei hoher Temperatur und bei niedriger Temperatur bestimmt wird. Auch hier kann der unverbrannte Kraftstoff beziehungsweise das unverbrannte Kraftstoffgemisch durch einen temporär stark angefetteten Betriebszustand der Brennkraftmaschine oder durch Nacheinspritzen von Kraftstoff/Kraftstoffgemisch oder durch eine Testeinspritzung während eines Schubbetriebs an die möglichst motornah verbaute Breitband-Lambdasonde gelangen.According to an alternative embodiment variant of the invention, it can be provided that the carbon-hydrogen ratio coefficient is determined by using a broadband lambda probe as the exhaust gas probe and that the exhaust gas probe is at least temporarily supplied with unburned or partially combusted fuel or unburned or partially combusted fuel mixture, that about the set temperature of preferably 650 ° C, the exhaust gas probe periodically allows complete oxidation of the hydrogen and a partial oxidation of the carbon in the measuring chamber of the exhaust gas probe, and is adjusted to a high temperature of preferably 850 ° C and that the carbon-to-hydrogen ratio is determined from the difference in pumping current at high temperature and at low temperature. Again, the unburned fuel or the unburned fuel mixture by a temporarily greatly enriched operating condition of the engine or by Nacheinspritzen fuel / fuel mixture or by a test injection during a push operation to get the most close to the engine installed wide-band lambda probe.
Entsprechend einer weiteren alternativen Ausführungsform des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass der Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis-Beiwert bestimmt wird, indem als Abgassonde eine für Kohlenwasserstoffe sensitive Abgassonde verwendet wird und dass der Abgassonde zumindest zeitweise unverbrannter oder teilverbrannter Kraftstoff oder unverbranntes oder teilverbranntes Kraftstoffgemisch zugeführt wird. Dabei kann die Außenelektrode einer beispielsweise stöchiometrischen Lambda-Sonde aus einer Pt/Au-Legierung bestehen, die Kohlenstoff-Wasserstoff-Anteile detektiert, wobei solche Lambda-Sonden die Querempfindlichkeit gegenüber Fettgasanteilen ausnutzen. Die eigentlich große Messunsicherheit in der Bestimmung des Kohlenstoff-Wasserstoff-Gehaltes mit solchen Abgassonden wird durch die Bildung der Beiwerttripel korrigiert.Corresponding a further alternative embodiment of the method it may be provided that the carbon-hydrogen ratio coefficient is determined by using as exhaust gas probe one for hydrocarbons sensitive exhaust gas probe is used and that the exhaust gas probe at least temporarily unburned or partially combusted fuel or unburnt or partially combusted fuel mixture is supplied. In this case, the outer electrode of an example stoichiometric Lambda probe made of a Pt / Au alloy, the carbon-hydrogen shares detected, with such lambda probes compared to the cross-sensitivity Exploit fat gas components. The really big measurement uncertainty in the determination of the carbon-hydrogen content with such Flue gas probes are corrected by the formation of the triplets.
Die Beiwertpaare oder Beiwerttripel ermöglichen die Steuerung von Brennkraftmaschinen, welche mit Kraftstoffgemischen unterschiedlicher Zusammensetzung betrieben werden können. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine kann es daher vorgesehen sein, dass aus den Beiwertpaaren oder den Beiwerttripeln die Steuerungsparameter für den Motorstart und/oder den abgas- und verbrauchsoptimierten Betrieb der Brennkraftmaschine bestimmt werden. Dadurch können beispielsweise die zugeführte Kraftstoffmenge, der Zündzeitpunkt, die Kraftstoffvorwärmung die Regellage und die Abgasrückführung gesteuert werden.The Coefficient pairs or coefficient triplets allow control of internal combustion engines, which with fuel mixtures of different Composition can be operated. For controlling the internal combustion engine, it may therefore be provided that from the Coefficient pairs or the triplate the control parameters for the engine start and / or the exhaust and consumption optimized operation the internal combustion engine can be determined. Thereby can For example, the amount of fuel supplied, the ignition, the fuel preheating the control position and the exhaust gas recirculation to be controlled.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass unter Verwendung der Beiwertpaare oder der Beiwerttripel kraftstoffspezifische Verbrauchsdaten ermittelt werden. So können beispielsweise ein Ethanol-Verbrauch und ein Benzinverbrauch bei Brennkraftmaschinen, welche mit Gemischen aus Ethanol und Benzin betrieben werden, separat ermittelt und beispielsweise dem Betreiber der Brennkraftmaschine angezeigt werden.Farther It may be provided that using the coefficient pairs or the triplicate fuel-specific consumption data determined become. For example, an ethanol consumption and a fuel consumption in internal combustion engines, which with mixtures operated from ethanol and gasoline, determined separately and for example the operator of the internal combustion engine are displayed.
Das Verfahren lässt sich bevorzugt zur Steuerung einer Brennkraftmaschine verwenden, welche mit einem Benzin/Ethanol-Kraftstoffgemisch und/oder einem Benzin/Methanol-Kraftstoffgemisch und/oder einem Benzin/Ethanol/Methanol-Kraftstoffgemisch betrieben wird.The Method can preferably be used to control an internal combustion engine use which with a gasoline / ethanol fuel mixture and / or a gasoline / methanol fuel mixture and / or a gasoline / ethanol / methanol fuel mixture is operated.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the FIG Embodiment explained in more detail. Show it:
Einem
Steuergerät
Der
kapazitive Sensor liefert als Ausgangssignal einen protischen Kraftstoffbeiwert
Der
Ablauf in dem Steuergerät
Der
protischen Kraftstoffbeiwerts
Hierbei
wird die Korrelation zwischen den Kraftstoffeigenschaften und der
Dielektrizitätskonstanten genutzt. Wasser verändert
die Kraftstoffeigenschaften, wie beispielsweise die Verdampfungswärme,
sehr stark, hat aber auch einen sehr großen Einfluss auf
die Dielektrizitätskonstante. Methanol und Ethanol zeigen ebenfalls
einen deutlichen, aber bereits abgestuft geringeren Einfluss auf
die Dielektrizitätskonstante bei mittleren Verdampfungswärmen.
Benzin hingegen hat eine sehr kleine Dielektrizitätskonstante
und zeigt die geringste Verdampfungswärme. Anhand des protischen
Kraftstoffbeiwertes
Der
Sauerstoffbedarf-Beiwert
In
vielen Fällen reicht eine Klassifizierung eines Kraftstoffs/Kraftstoffgemischs
durch den protischen Kraftstoffbeiwert
Zusätzlich
zu dem protischen Kraftstoffbeiwert
Der
Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisbeiwert
Entsprechend
einer ersten Ausführungsform zur Bestimmung des Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisbeiwerts
Entsprechend
einer zweiten Ausführungsform zur Bestimmung des Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisbeiwerts
Für
eine dritte Ausführungsform zur Bestimmung des Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisbeiwerts
Bei
einer Steuerung der Brennkraftmaschine auf Basis des protischen
Kraftstoffbeiwerts
Aus
den in der ersten Stufe
Da
sich die Informationen des protischen Kraftstoffbeiwerts
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4112574 [0005] - DE 4112574 [0005]
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